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Die Länge der Tage auf Beta Pictoris b
von Stefan Deiters
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2. Mai 2014

Astronomen ist es mithilfe des Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO erstmals gelungen, die Länge der Tage auf einem extrasolaren Planeten zu bestimmen. Sie stellten fest, dass sich der Planet Beta Pictoris b extrem schnell um die eigene Achse drehen muss: Ein Tag dürfte auf der rund 63 Lichtjahre entfernten Welt nur acht Stunden dauern.

Beta Pictoris b

So könnte der Planet Beta Pictoris b aussehen. Bild: ESO L. Calçada /N. Risinger (skysurvey.org)

Der Planet Beta Pictoris b umrundet den rund 63 Lichtjahre entfernten Stern Beta Pictoris, der sich im Sternbild Maler befindet und bereits mit bloßem Auge zu sehen ist. Der Exoplanet wurde vor knapp sechs Jahren entdeckt und zählte mit zu den ersten extrasolaren Welten, die man direkt beobachtet hat. Er umrundet seinen Zentralstern in einer Entfernung, die etwa dem achtfachen Abstand der Erde von der Sonne entspricht. Damit ist er der seiner Sonne am nächsten gelegene Exoplanet, der sich direkt beobachten lässt.

Mit dem Instrument CRIRES (CRyogenic high-resolution InfraRed Echelle Spectrograph) am Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO auf dem Gipfel des Paranal in Chile hat ein Team niederländischer Astronomen jetzt bestimmen können, dass die Rotationsgeschwindigkeit von Beta Pictoris b am Äquator des Planeten rund 47.000 Kilometer pro Stunde beträgt. Bei der Erde liegt diese Geschwindigkeit lediglich bei 1.700 Kilometer pro Stunde. Zwar ist Beta Pictoris b deutlich größer und massereicher als unser Heimatplanet, doch bedeutet diese Rotationsgeschwindigkeit trotzdem nur eine Tageslänge von lediglich acht Stunden.

"Man weiß noch nicht, warum sich einige Planeten schneller und andere langsamer um die eigene Achse drehen", erklärt Remco de Kok von der Sternwarte in Leiden und dem SRON Netherlands Institute for Space Research in Utrecht. "Doch zeigt diese erste Messung einer Rotation eines Exoplaneten, dass auch hier der Trend aus unserem Sonnensystem zuzutreffen scheint, wo die massereicheren Planeten sich schneller drehen. Dies muss irgendwie mit der Art und Weise zusammenhängen, wie sich Planeten bilden."

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Beta Pictoris b ist im Vergleich zur Erde noch ein extrem junger Planet. Während die Erde ein Alter von rund 4,5 Milliarden Jahren hat, bringt es Beta Pictoris b gerade einmal auf 20 Millionen Jahre. Die Astronomen erwarten daher, dass der Planet im Laufe der Zeit abkühlen und sich zusammenziehen wird, wodurch sich seine Eigendrehung noch beschleunigen sollte.

Auf der anderen Seite kann die Eigenrotation eines Planeten auch noch durch weitere Faktoren beeinflusst werden. So wird etwa die Drehung der Erde durch das gravitative Wechselspiel mit unserem Mond immer weiter abgebremst.

Die Messungen der Rotationsgeschwindigkeit von Beta Pictoris b gelangen den Astronomen durch die Auswertung von präzisen Spektren. Durch die Verschiebung der Spektrallinien aufgrund des Dopplereffekts konnten sie eine verschieden schnelle Bewegungsgeschwindigkeit in unterschiedlichen Bereichen der Planetenoberfläche feststellen.

"Wir haben die Wellenlänge der Strahlung, die vom Planeten ausgeht, mit einer Präzision von 1 zu 100.000 gemessen", erläutert Ignas Snellen von der Sternwarte in Leiden. "Dadurch wird die Messung empfindlich für den Dopplereffekt, der die Bestimmung der Geschwindigkeit eines strahlenden Objekts erlaubt. Mithilfe dieser Methode sehen wir, dass sich verschiedene Teile der Planetenoberfläche mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf uns zu oder von uns weg bewegen. Das kann nur bedeuten, dass der Planet um seine Achse rotiert."

Über ihre Untersuchungen berichteten die Astronomen in einem Fachartikel in der gestern erschienenen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature.

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siehe auch
ALMA: Kometenkollisionen um Beta Pictoris? - 7. März 2014
Gemini Planet Imager: Gasriesen um helle Sterne im Visier - 14. Januar 2014
Beta Pictoris: Bewegung eines Exoplaneten beobachtet - 10. Juni 2010
Beta Pictoris: Erste Planetenbeobachtung schon 1981? - 31. März 2009
Hubble: Die Staubscheiben von Beta Pictoris - 28. Juni 2006
Beta Pictoris: Kohlenstoff im Überfluss - 8. Juni 2006
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
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